Наблюдения за Луной

На уроке окружающего мира я познакомился с системами Птолемея и Коперника, узнал о современных исследованиях космоса, о планетах, звёздах и спутниках, о том, какие планеты можно наблюдать невооружённым глазом и какие с помощью телескопа. Но особенно меня заинтересовал материал о Луне. Издавна люди придавали огромное значение этому светилу. Шесть экспедиций луноходов побывали на Луне! Вечером мы всей семьёй вели за ужином разговор о спутнике Земли - Луне. Дедушка рассказал, что Луна является источником непредсказуемых явлений на Земле, что лунными ночами к людям приходят гениальные мысли и что Луна хранит много своих тайн, которые человеку очень хочется разгадать. Бабушка поведала нам о том, что своей дочери (моей маме) она волосы всегда подрезала при растущей Луне, поэтому у мамы длинные и красивые волосы. Бабушка жаловалась, что у неё часто бывает недомогание в полнолуние. Несколько уроков окружающего мира мы провели в планетарии. Из лекций <<Планеты и звёзды>>, <<Небесные явления, звёздный мир>> я узнал о влиянии Луны на Землю, о взаимном притяжении Солнца, Земли, Луны. Меня поразило, что масса предметов на ней уменьшается в шесть раз, что хорошо разбежавшись можно перепрыгнуть двухэтажный дом, что на Луне легко бегать, прыгать, но зато <<тяжело>> ходить. Делаешь шаг, а он получается два - три метра. Я узнал о физических условиях на Луне, о рельефе лунной поверхности: морях, материках, горах; об исследованиях Луны с помощью космических аппаратов, работе аппаратов на лунной поверхности, а также о первых людях на Луне и перспективах её освоения. Полученные знания вызвали у меня огромный интерес к спутнику Земли - Луне. Слишком уж заметны и она сама и её превращения. Мы привыкли считать Луну ночным светилом, а ведь на самом деле Луна находиться на небе постоянно. А почему люди не живут на Луне? Захотелось понаблюдать за Луной и проверить полученную информацию о Луне и явлениях, связанных со спутником Земли узнать о влиянии Луны на Землю и людей. Я поставил перед собой цель: исследовать самостоятельно спутник Земли - Луну, и узнать влияет ли Луна на состояние здоровья людей.

Я начал свою работу с посещения библиотеки, где нашёл книги, из которых узнал, что Луна - естественный спутник Земли и самое близкое к Земле небесное тело. Это скалистое шаровидное тело без атмосферы и жизни. На Луне нет атмосферы, смягчающей палящее солнечное излучение и защищающей от космических лучей и потоков метеоритов. Нет там ни облаков, ни воды, ни туманов, ни радуги, ни зари с рассветом. Здесь нет сумерек, ночь сменяется днём и день сменяется ночью мгновенно. Нет постепенного перехода от тепла к холоду. Температура на Луне сразу падает с точки кипения до температуры межпланетного пространства. На лунном небе нет красок. Над Луной всегда чёрное небо. Звёзды на лунном небе видны днём также хорошо, как и ночью. Для удобства восприятия информацию о Луне решил представить в таблице.

7,3510

[(][меньше Земли в 81 раз)]

Диаметр

3476 км

Температура поверхности

От - 170[0]С до + 120[0]С

Длительность солнечных суток

(лунный месяц)

29,5 суток

Период обращения по орбите

Период обращения вокруг своей оси

27,3 земных суток

Возраст Луны

4,6 млрд. лет

Среднее расстояние до Земли

384400 км

Вес предметов

В 6 раз меньше, чем на Земле

Далее я изучал внешний вид Луны. На Луне можно выделить три основных типа образований:

1. моря - обширные, тёмные и довольно плоские участки поверхности, покрытые базальтовой лавой;

2. материки - яркие приподнятые области, заполненные множеством больших и маленьких кратеров;

3. горные цепи и небольшие горные системы.

Я узнал, что период вращения Луны вокруг Земли (сидерический период) в точности равен периоду обращения спутника вокруг собственной оси, из-за чего Луна повёрнута к Земле всегда одной стороной. Советская автоматическая станция <<Луна 3>> 4 октября 1959 года впервые сфотографировала обратную сторону Луны, на которой почти не оказалось морей. Первым человеком, посмотревшим на Луну в телескоп, был Галилей. Ему принадлежит открытие лунных гор и кратеров. Я это открытие повторил с помощью бинокля. Мне удалось рассмотреть тёмные пятна, так называемые моря. Увидел я и кратеры - следы падения метеоритов.

Узнал, что когда между наблюдателем и Луной находиться тонкий слой облаков, можно увидеть эффект гало. Гало - светлые круги вокруг диска Луны, столбы или пятна, возникающие, когда происходит преломление света в кристаллах льда, находящихся в облаках.

Как известно Луна светит отражённым светом. Интересным оптическим эффектом является и то, что Луна нам кажется почти абсолютно белой. Вблизи горизонта Луна выглядит гораздо большей, чем высоко в небе. Я узнал, что это явление называется иллюзией.

Мне очень захотелось увидеть лунные иллюзии. Я стал ежедневно наблюдать за Луной, и свои наблюдения описывать в тетради. Огорчался, когда Луны не было видно, но настойчиво продолжал ежедневное наблюдение. В результате 5 января 2010 года в полночь я увидел лунную иллюзию, когда Луна, находилась низко над горизонтом и казалась очень большой. Одновременно с этим я наблюдал явление похожее на эффект Гало: оранжевая Луна в центре размытых светящихся пятен.

Луна вращается вокруг Земли. При разных положениях относительно друг друга (Солнца, Земли, Луны), люди по - разному видят освещённую часть нашего спутника. Часть видимого нами диска Луны, которая освещена, называется фазой Луны. Принято выделять особо фазы новолуния (диск полностью тёмный), первой четверти (растущий лунный серп выглядит в форме половины диска), полнолуния (диск освещён полностью) и последней четверти (освещена вновь половина диска, только с другой стороны). Фазу принято выражать в десятых и сотых долях единицы, причём новолунию будет соответствовать фаза 0, полнолунию - 1, первой и последней четвертям - 0,5. Я задумался: <<А что является причиной смены фаз Луны?>> и провёл опыт, описанный в одном из учебников. Для его проведения мне понадобилась настольная лампа и мячик, где настольная лампа - Солнце, мячик - Луна, я сам - Земля. Этапы проведения опыта:

1. Вечером выключаем свет и включаем настольную лампу;

2. Берём мячик в руку, поднимаем до уровня лампы и встаём к ней лицом. Лампа светит мячику <<в спину>>, мы видим его тёмным. Это соответствует фазе новолуния;

3. Начинаем медленно поворачиваться. У мячика с одного бока появляется узкий освещённый серпик

4. Затем поворачиваемся дальше. Когда встанем к лампе боком, мячик становиться освещённым ровно наполовину

5. Поворачиваемся к лампе спиной и видим, что мячик освещён полностью, как в полнолуние

6. Встаём к лампе другим боком. Теперь освещена другая половина мячика

7. Поворачиваемся дальше и вот мячик - убывающая Луна

В результате опыта я узнал, что Луна светит не своим светом, а солнечным, что Луна вращается вокруг Земли.

Глядя, как Луна перемещается по небу с востока на запад, я думал, что Луна вращается вокруг Земли по часовой стрелке. А в энциклопедии прочитал, что Луна вращается вокруг Земли против часовой стрелки. Я решил повести своё исследование и установить, в каком направлении Луна движется вокруг Земли. Я использовал для этого схему и знания о последовательности смены фаз Луны.

Справа на схеме расположено Солнце. В центральной части схемы - Земля. Вокруг Земли расположена орбита Луны (орбита выделена голубым цветом). На ней зафиксированы восемь положений Луны, которым соответствуют восемь лунных фаз. В нижней части схемы представлены виды Луны для земного наблюдателя. Первой фазой лунного месяца является новолуние (на схеме обозначено цифрой 1). Затем идут фазы первой четверти: растущий месяц, половина Луны и почти полная Луна (на схеме обозначены цифрами 2, 3, 4). Далее следует полнолуние (5) и фазы последней четверти (6, 7, 8). А чтобы для наблюдателя с Земли смена фаз происходила именно в такой последовательности, направление движения Луны по орбите должно происходить против часовой стрелки. Следовательно, Луна вращается вокруг Земли против часовой стрелки.

Всем известно, что месяцы на Земле длятся по-разному. Например, январь, март, май длятся 31 день, апрель, июнь - 30 дней, самый короткий месяц февраль длится 28-29 дней. Узнав, что лунный месяц это период полной смены всех лунных фаз я решил провести собственное исследование и выяснить, сколько дней длится лунный месяц. Я выдвинул следующие гипотезы:

* Лунный месяц длится 28 дней

* Лунный месяц длится 29 дней

* Лунный месяц длится 30 дней

* Лунный месяц длится 31 день

Ежедневно, в течение пяти недель, я наблюдал за Луной. Для записи полученной информации я составил таблицу. В верхней строке перечислил дни недели. В пяти нижних строчках каждый день зарисовывал свои наблюдения, даже если было облачно и Луны не было видно. Наблюдая за Луной 2 декабря 2009 года, я заметил, что Луна находится в фазе полнолуния. Все последующие дни я наблюдал за сменой фаз: как Луна вначале убывала, как наступило полнолуние, как Луна зародилась и начала расти. Вновь фазу полнолуния я зафиксировал 31 декабря 2009 года. Таким образом, я пришёл к выводу, что лунный месяц длится 30 дней.

Я прочитал, что период полной смены всех лунных фаз от новолуния до новолуния называется синодическим месяцем, который равен примерно 29,5 дням. Именно за это время Луна проходит по своей орбите такой путь, что дважды успевает пройти через одну и ту же фазу. Полный оборот Луны вокруг Земли относительно звёзд называется сидерическим месяцем, он длится 27,3 дня. Для уточнения причины различия в продолжительности синодического и сидерического месяцев, мной изучена схема движения Луны.

Проведём в полнолуние воображаемую линию через центры Земли и Луны (красная стрелка справа). В полнолуние эта прямая исходит из центра Солнца. Закрепим это направление (чёрная стрелка). При движении Луны по орбите будет меняться и направление линии <<Земля - Луна>>. Повторно эта линия примет начальное направление через 27,3 дня, когда Луна сделает ровно один виток по орбите. Но фазе полнолуния по-прежнему соответствует красная стрелка в направлении из центра Солнца к Земле. На втором рисунке видно, что Луне надо ещё какое - то время пройти по орбите, чтобы на Земле настало новолуние. Поэтому между двумя полнолуниями (или любыми другими одинаковыми фазами Луны) не 27,3, а 29,5 дней. Причина кроется в том, что за это время, пока Луна обегает один раз вокруг Земли, наша планета сама успевает пройти некоторый путь по своей орбите вокруг Солнца.

В июне 2009 года на Красном море я наблюдал, как вода в течение дня постепенно затопляет берег, а затем отступает от него. Я заинтересовался: <<А не Луна ли в этом виновата?>> Мы вместе с родителями стали наблюдать это явление и записывать в тетрадь время и день события. Это наблюдение помогло мне при объяснении явления приливов и отливов Мирового океана. Из наблюдений могу отметить, что уровень моря находится в движении, поднимается и опускается. Это явление называется приливами и отливами. Оно вызвано притяжением Луны. Луна и Земля - взаимосвязанные гигантские организмы. Земная кора тоже деформируется, но намного слабее, поэтому на суше приливных сил мы не замечаем. В течение суток происходит два прилива и два отлива, это наглядно представлено на схеме.

* Первый прилив происходит, когда морской берег обращён к Луне

* Отлив произойдёт спустя 6 часов после прилива

* Второй прилив наблюдаем тогда, когда морской берег находится в стороне, противоположной от Луны (рисунок 3)

* Шесть часов спустя наступает время второго отлива

Иногда Луна наносит жёсткий энергетический удар по Земле. Это явление называется затмением. В августе 2009 года я наблюдал это астрономическое явление, когда Солнце, Земля и Луна в своём движении выстраиваются в одну линию и земная тень скрывает Луну. Схема лунного затмения представлена. Мне известны следующие виды лунных затмений:

* полное лунное затмение - Луна во время затмения полностью входит в тень Земли;

* частичное затмение - Луна частично входит в тень Земли;

* полутеневое затмение - Луна проходит область полутени, но не входит в тень.

* Лунные затмения 2009 года представлены в следующей таблице.

Описание события

9 февраля

Полутеневое лунное затмение самое сильное затмение 2009 гола. Оно видно невооружённым глазом, как лёгкое затмение на северной половине лунной поверхности.

Второе полутеневое лунное затмение. Для невооружённого глаза наблюдение за этим наблюдением недоступно.

5 августа

Третье полутеневое затмение. Затмение было ещё более слабым, нежели затмение 7 июля и совершенно невидимым для невооружённого глаза.

31 декабря

Последнее из затмений 2009 года - частичное лунное затмение. Затмение было видимо для невооружённого глаза.

В ночь с 31. 12. 2009 года на 01. 01. 2010 года я наблюдал частичное лунное затмение, когда в фазе полнолуния краешек Луны был для меня невидим.

Завершил работу тем, что попытался уяснить вопрос о влиянии Луны на человека. Из книг и рассказов взрослых я узнал о совпадении фаз Луны с разными проявлениями живой и неживой природы: приливами и отливами в морях, понижением температуры, усилением роста некоторых растений и лунной периодичностью жизненно важных функций человеческого организма. Учёные отмечают, что в новолуние рождаются оборотни и вампиры, что лунатиков с каждым годом становится всё больше. Раньше думали, что убывающая Луна несёт смерть, а растущая - к жизни. По радио слышал, что наука и медицина указывают на возможную связь некоторых расстройств человеческой психики с фазами Луны. Луна может оказывать воздействие на организм человека, тело которого на 80% состоит из воды, подобно тому, как она воздействует на моря и океаны. Меня эта информация заинтересовала, я решил провести исследование и узнать о влиянии Луны на людей. Я выдвинул две гипотезы:

- Луна влияет на самочувствие людей;

- Луна не влияет на организм человека.

Посоветовался с врачом, какие вопросы следует задавать людям, выбранным для исследования. В качестве респондентов я выбрал 15 родственников разной возрастной группы. Результаты опроса занесены в таблицу.

Кол- во человек, на которых Луна влияет (+), не влияет(-)

Возрастная группа*

Характер влияния

Бессонница, тревожный сон

Д Лунатизм

Д Лунатизм

Бессонница, тревожный сон

П Бессонница

П Бессонница

Тревожный сон

- Не влияет

+11, -8 х х *Д - дети

В - взрослые

П - пожилые люди

Подтвердилась первая гипотеза. Луна влияет на состояние здоровья людей. В большей степени Луна влияет на состояние здоровья пожилых людей и детей. Влияние Луны проявляется в тревожном сне у детей, а пожилые люди страдают бессонницей.

Я думаю, что мне удалось достичь цели проекта, потому что я ответил на интересующие меня вопросы. Я не зря трудился, так как проект - презентация понравился одноклассникам, которые высоко оценили как мой труд, так и мои ораторские способности. Приобрёл опыт интервьюирования незнакомых людей, научился оформлять собранную информацию. Приобрёл полезные для жизни умения и навыки, обнаруживал любопытную полезную информацию, испытывая при этом радостные переживания и яркие впечатления.

Работа над проектом расширила мои знания в области астрономии, изменила представления о спутнике Земли - Луне и её влиянии на самочувствие людей разных возрастов. Из разных источников узнал имена многих ученых, которые изучали планеты и звёзды, прочитал о первом телескопе Галилея и о лучшем <<глазе>> астрономов - космическом телескопе им. Хаббла. Научился определять фазы Луны. В процессе наблюдения за Луной увидел такие интересные явления как затмение, иллюзия, эффект гало. Узнал, сколько длится лунный месяц и как это можно определить. Рассмотрел поверхность Луны в бинокль и ознакомился с ней. Знаю, когда происходят отливы и приливы и какое влияние Луна оказывает на состояние здоровья человека. Расширил знания и умения в области информатики при составлении презентации. Прочитал много дополнительной литературы. В исследовательскую деятельность вовлёк одноклассников, родителей и родственников. Моя работа сплотила нашу семью. Я научился планировать свою деятельность, доводить начатое дело до конца. Теперь умею договариваться с взрослыми, могу попросить помощи у учителя. Стал меньше волноваться при выступлении перед аудиторией, завоевал авторитет среди одноклассников. Мне кажется, что я достиг цели проекта, так как ответил на интересующие меня вопросы.

В следующем году я, возможно, продолжу работу по исследованию Луны. Хочется получить ответы на некоторые вопросы, которые возникли во время работы над проектом:

1. Кто хозяин Луны?

2. Когда люди будут жить на Луне?

3. Как появилась <<звезда по имени Солнце>> и когда она погаснет?